Skip to main content
فهرست مقالات

تصحیح مدل واماندگی دینامیکی بوئینگ ورتل با درنظر گرفتن آثار ناپایای جریان

نویسنده:

نویسنده مسئول:

علمی-پژوهشی (وزارت علوم)/ISC (10 صفحه - از 2560 تا 2569)

چکیده:

در میان مدل‌های نیمه‌تجربی موجود، مدل بوئینگ- ورتل از تعداد پارامتر وابسته به آزمایش‌های تجربی کمتری استفاده می‌کند. این مدل برخلاف روابط ساده و عملکرد مناسب، ضرایب آیرودینامیکی برآ و گشتاور پیچشی مقطع را در برخی از زوایای حمله با دقت لازم پیش‌بینی نمی‌کند. این در حالی است که مشابه با اکثر مدل‌های نمیه‌تجربی، آثار ناپایای ناشی از دنباله‌های‌جریان در پشت مقطع را نیز در نظر نمی‌گیرد. به‌منظور افزایش دقت ضرایب آیرودینامیکی مدل، هدف اصلی مقاله حاضر تصحیح و توسعه مدل بوئینگ- ورتل با درنظرگرفتن آثار ناپایای دنباله‌های‌جریان است. در همین راستا با استفاده از تئوری آیرودینامیک ناپایا براساس تابع وگنر، آثار ناپایای مذکور به‌وسیله معرفی یک زاویه حمله مؤثر جدید شامل درجات آزادی خمش و پیچش مقطع به‌همراه مشتقاتشان در نظر گرفته می‌شوند. سپس به کمک زاویه حمله مؤثر معرفی‌شده و همچنین آثار جرم ظاهری جریان ضریب برای مدل اصلاح می‌شود. در ادامه با انجام بررسی‌های لازم، ضریب گشتاور پیچشی جدید و متفاوتی برای مدل بوئینگ- ورتل پیشنهاد و جایگزین می‌شود. در نهایت صحت ضرایب آیرودینامیکی معرفی شده در مقایسه با نتایج آزمایش‌های تجربی موجود، تایید و مدل پیشنهادی اعتبارسنجی می‌شود و تفاوت‌های مدل پیشنهادی در مقایسه با مدل اصلی بوئینگ‌ورتل نمایش داده می‌شود. نتایج به‌دست‌آمده حاکی‌از اصلاح ضریب نیروی برآ در ناحیه خطی منحنی برآ، بهبود مقدار ضریب بیشینه برآ و زاویه‌حمله متناظر آن و ارتقا ضریب گشتاور در مدل بوئینگ- ورتل است. در این مقاله همچنین اثر تغییرات فرکانس کاهش‌یافته روی زاویه حمله مؤثر به‌صورت پارامتری بررسی و مشاهده می‌شود با افزایش فرکانس‌کاهش‌یافته تا مقدار۰/۳۶، آثار ناپایای دنباله‌های‌جریان روی مقدار زاویه حمله مؤثر مقطع به بیشترین مقدار خود می‌رسند. همچنین ملاحظه می‌شود تغییر موقعیت محورپیچ مقطع در فرکانس‌های کاهش‌یافته بزرگ‌تر از ۰/۱، مشخصات زاویه حمله مؤثر ناشی از آثار ناپایای دنباله‌های‌جریان را تغییر خواهد داد.

In precision of the aerodynamic coefficients, modification and development of the Boeing-Vertol model are the main goal of the presented paper in which unsteady wake effects are considered. Hence, this paper uses based on Wagner function to consider the unsteady wake effects and to introduce an effective angle of airfoil degrees of freedom and their derivatives for both bending and pitching oscillations. The aerodynamic lift coefficient of the Boeing- model is improved by using the introduced effective angle of attack and flow apparent mass effects. Also, a new pitching moment coefficient is introduced and is replaced in the model. The introduced aerodynamic coefficients are validated and verified by experimental data and also compared with the original model. The obtained results represent correction of the lift coefficient of the Boeing Vertol model in of the static lift curve and improvement of maximum lift coefficient and of . Also, the results show that the proposed formulation enhances the Boeing Vertol model to predict moment coefficient in dynamic condition. In addition, a parametric study is conducted to investigate the effects of reduced frequency on effective angle of attack and it is shown that while reduced frequency increases to 0.36, unsteady wake effects on effective angle of attack of an airfoil reach to its maximum value. Moreover, for reduced frequencies upper than 0.1, pitch axis location changes the characteristics of the effective angle of attack of the airfoil.

کلیدواژه ها:

واماندگی دینامیکی ،آیرودینامیک ،بوئینگ ورتل ،آثار دنباله

Aerodynamic ،Dynamic Stall ،Boeing-Vertol ،Wake Effects


برای مشاهده محتوای مقاله لازم است ورود پایگاه شوید. در صورتی که عضو نیستید از قسمت عضویت اقدام فرمایید.